JPH04285304A - ロ−ドセンシングシステムにおける操作性向上油圧回路 - Google Patents

ロ−ドセンシングシステムにおける操作性向上油圧回路

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JPH04285304A
JPH04285304A JP7570991A JP7570991A JPH04285304A JP H04285304 A JPH04285304 A JP H04285304A JP 7570991 A JP7570991 A JP 7570991A JP 7570991 A JP7570991 A JP 7570991A JP H04285304 A JPH04285304 A JP H04285304A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ロードセンシングシス
テムにおける操作性向上油圧回路に関する。
【0002】
【従来の技術】ロードセンシングシステムを備えた油圧
駆動装置を搭載した車両、たとえば油圧式掘削機におい
ては、図6に示す油圧回路を用いている。同図は、走行
用油圧モータ(以下走行モータという)に関する油圧回
路部分の概略構成を示したもので、エンジン等の動力源
によって駆動される可変容量形油圧ポンプ(以下ポンプ
という)1と、このポンプ1が吐出する圧油によって駆
動される左側駆動輪の走行モータ2L、 右側駆動輪の
走行モータ2R と、ポンプ1から前記走行モータ2L
,2Rに送られる圧油の方向を切り換えるクローズドセ
ンタの方向切換弁3L,3R と、ポンプ1が吐出する
圧油の流量を制御するレギュレータ4およびLS弁5と
を備えている。
【0003】前記LS弁5の一端には、パイロット回路
12によってポンプ1の吐出圧PPが導かれ、他端には
走行モータ2L,2Rをはじめとする各アクチュエータ
の負荷圧のうち最高の圧力が、シャトル弁10、パイロ
ット回路13などを介して圧力PLSとして導かれてい
る。
【0004】アクチュエータに供給される圧油流量QA
 は、ポンプ吐出圧を PP、流量係数をc、方向切換
弁の開口面積をA、アクチュエータ負荷圧をPLSとす
ると、下記の式で表すことができる。 QA =c×A×(PP−PLS)1/2差圧PP−P
LS は一定になるように制御されているので、アクチ
ュエータ流量QA は方向切換弁の開口面積Aすなわち
操作レバーの操作ストロークに応じて制御されることに
なる。
【0005】上記のようなロードセンシングシステムを
備えた油圧式掘削機において、左右の走行レバー21L
,21Rのストロークが同一になるように操作すると、
油圧式掘削機は直進走行する。従って走行モータを制御
する方向切換弁3L および3R の開口面積をそれぞ
れA1,A2とすると、A1 =A2 となり、左右の
走行モータの負荷圧をそれぞれPLS1,PLS2とし
、圧力補償弁8L,8RおよびLS弁5に作用するアク
チュエータ負荷圧の最高圧力をPLS、方向切換弁3L
,3Rの出口ポート圧力をそれぞれP1,P2とすると
、作業機操作レバーを中立に保持し、直進走行する場合
は、 PLS1=PLS2≒PLS≒P1=P2となり、回路
6L,6Rの流量をそれぞれQ1,Q2、流量係数をc
とすると、 Q1 =c×A1×(PP−P1)1/2=c×A1×
(PP−PLS)1/2 Q2 =c×A2×(PP−PLS)1/2QP =Q
1+Q2                    と
なる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】油圧式掘削機が走行中
に緩旋回しようとして、オペレータが図6の走行レバー
21R を中立方向に戻すと、左駆動輪の走行抵抗が大
きくなって走行モータ2Lの負荷圧PLS1 が上がり
、逆に走行モータ2R の負荷圧PLS2 は下がる。 しかしロードセンシング回路の内部洩れによって、LS
弁5、圧力補償弁8L,8Rに作用する信号圧はPLS
からPLS′に低下し、走行モータ2L の負荷圧PL
S1 よりも低くなってしまう。そのためポンプ吐出量
QP は低下し、方向切換弁3L に供給される流量Q
1 も減少する。今、走行レバー14R を中立方向に
戻したときの方向切換弁3R の開口面積を A2′と
し、信号圧をPLS′とすると、A1>A2′ PLS1>PLS′ P1 ≒PLS1 PLS1>PLS′≒P2  となる。そこで  PL
S1−PLS′=△P とすると 、    Q1 =c×A1×(PP−P1)1/2=
c×A1×(PP−PLS1)1/2=c×A1×(P
P−PLS′−△P)1/2Q2=c×A2′×(PP
−P2)1/2=c×A2′×(PP−PLS′)1/
2QP=Q1+Q2 となり、直進走行時に比べて緩旋回時にはバルブの前後
差圧がΔPの分だけ減少するので、Q1 の流量がその
分だけ少なくなる。その結果走行速度が低下し、オペレ
ータの意志通りに車両を動かすことができない。
【0007】本発明は上記従来の問題点に着目し、走行
中に緩旋回したとき外側になる駆動輪の速度が低下せず
、オペレータの意志通りの旋回速度で車両を動かすこと
ができるような、ロードセンシングシステムにおける操
作性向上油圧回路を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係るロードセンシングシステムにおける操作
性向上油圧回路は、可変容量形油圧ポンプと、この可変
容量形油圧ポンプが吐出する圧油によって駆動される油
圧アクチュエータと、前記可変容量形油圧ポンプから油
圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する方
向切換弁と、可変容量形油圧ポンプが吐出する圧油の流
量を制御する吐出量制御手段とを備え、前記吐出量制御
手段が、可変容量形油圧ポンプの容量可変手段を駆動す
るレギュレータと、可変容量形油圧ポンプの吐出圧PP
 と油圧アクチュエータの負荷圧PLSとの差圧に応じ
て前記レギュレータの駆動を制御し、差圧 PP−PL
Sを設定値に保持するLS弁とからなる油圧駆動装置に
おいて、可変容量形油圧ポンプの吐出圧PPの変動また
は左右走行レバーの操作ストローク差を検出する手段と
、この検出手段の検出信号に基づいて、前記LS弁のセ
ット差圧PP−PLS を可変にする手段とを設ける構
成とし、このような構成において、LS弁のセット差圧
PP−PLS を可変にする手段は、左右の走行レバー
の操作ストローク差によって生じる可変容量形油圧ポン
プの吐出圧PP の変動を検出してコントローラに検出
信号を出力する圧力センサと、別に設けた油圧ポンプか
らLS弁のアクチュエータ負荷圧伝達側に至るパイロッ
ト回路に設けた電磁比例制御弁と、この電磁比例制御弁
の駆動を制御するコントローラとからなるものでもよく
、LS弁のセット差圧PP−PLS を可変にする手段
は、左右の走行レバーの操作ストローク差によって、走
行用油圧モータを制御する方向切換弁の駆動回路に生じ
るパイロット油圧の変動を検出してコントローラに検出
信号を出力する圧力センサと、別に設けた油圧ポンプか
らLS弁のアクチュエータ負荷圧伝達側に至るパイロッ
ト回路に設けた電磁比例制御弁と、この電磁比例制御弁
の駆動を制御するコントローラとからなるものでもよい
【0009】
【作用】上記構成によれば、左右走行レバーの操作スト
ロークの差によって車両が緩旋回する際に、外側駆動輪
の走行抵抗の増大によって生じるポンプ吐出圧PP の
変動、または走行モータの駆動を制御する方向切換弁パ
イロット圧の変動を検出したとき、LS弁のセット差圧
PP−PLS′ を電磁比例制御弁によって可変にする
ことにしたので、電磁比例制御弁を介してLS弁に油圧
を付加することにより、緩旋回時の負荷圧PLSの減少
を補うことができる。これによりポンプ吐出量QP は
減少しないので、走行速度の低下を防止することができ
る。
【0010】
【実施例】以下に本発明に係るロードセンシングシステ
ムにおける操作性向上油圧回路の実施例について、図面
を参照して詳細に説明する。なお、図1および図4は油
圧式掘削機に用いられるロードセンシングシステムのう
ち、走行モータに関する部分の油圧回路の概略構成を示
したもので、方向切換弁の詳細は本発明者がさきに出願
した特願平1−82961の通りである。図1は請求項
2の実施例を示し、ロードセンシングシステムはポンプ
1と、ポンプ1が吐出する圧油によって駆動される左側
駆動輪の走行モータ2L、 右側駆動輪の走行モータ2
R と、ポンプ1から前記走行モータ2L,2Rに送ら
れる圧油の方向を切り換えるクローズドセンタの方向切
換弁3L,3Rと、ポンプ1が吐出する圧油の流量を制
御するレギュレータ4およびLS弁5とを備えている。
【0011】前記方向切換弁3L,3Rは、ポンプ1の
吐出回路6から分岐する回路6L,6Rにそれぞれ接続
され、方向切換弁3L,3Rから走行モータ2L,2R
に至る回路7L,7Rに圧力補償弁8L,8Rがそれぞ
れ設けられている。各走行モータをはじめとする油圧ア
クチュエータの負荷圧は、パイロット回路9L,9Rお
よびシャトル弁10を経ることにより、その最高圧力が
パイロット回路11L,11Rを介して前記圧力補償弁
8L,8Rに導かれている。また、LS弁5の一端は回
路6から分岐したパイロット回路12に接続されてポン
プ1の吐出圧PP を受け、他端はパイロット回路13
に接続されて前記負荷圧の最高圧力PLSを受けている
。このLS弁5がレギュレータ4を駆動することにより
、ポンプ1の吐出量QP を制御している。
【0012】圧力センサ14はパイロット回路12の油
圧を検出するために設けられ、コントローラ15に配線
16で接続されている。また電磁比例制御弁(以下EP
C弁という)17は、油圧ポンプ18から前記LS弁5
のPLS作用側に至るパイロット回路19に設けられ、
前記コントローラ15の出力配線20がEPC弁17の
ソレノイドに接続されている。
【0013】次に上記操作性向上油圧回路の動作につい
て説明する。直進走行中にたとえば右に緩旋回するため
、オペレータが右走行レバー21Rを中立方向に戻すと
、左走行モータ2L の負荷圧PLS1 が上がり、そ
れに伴ってポンプ1の吐出圧PP も上昇する。一方、
LS弁5に作用する負荷圧PLSは、さきに述べたよう
にパイロット回路の内部洩れによって低下し、PLS′
になっている。
【0014】圧力センサ14は前記ポンプ1の吐出圧P
P の上昇を検出し、配線16を介してコントローラ1
5に信号を出力する。コントローラ15は、入力された
前記信号すなわちポンプ1の吐出圧PP の上昇度合に
応じてEPC弁17のソレノイドに指令電流を出力し、
EPC弁17が励磁される。これにより油圧ポンプ18
から吐出される圧油は、前記EPC弁17とパイロット
回路19とを通ってLS弁5のPLS′作用側に圧力P
i として作用し、LS弁5のセット差圧 PP−PL
S′を  PP−PLS′+Pi  まで上げる。そし
て前記の式Q1 =c×A1×(PP−PLS′−△P
)1/2における△Pに相当する流量を増加する。以上
により、左走行モータ2L に供給される油量Q1 の
減少が抑えられ、左駆動輪の走行速度低下は回避される
【0015】前記EPC弁17の動作と、LS弁5のセ
ット差圧との関係を図2に示す。コントローラの指令電
流(EPC電流)がE1 からE2 に増大すると、E
PC弁の出口圧もp1 からp2 に増大し、これに伴
ってLS弁のセット差圧 PP−PLS′がAからBに
増大する。
【0016】図3はEPC弁を駆動するコントローラの
制御ソフトを、コントローラの指令電流(EPC電流)
とポンプ吐出圧との関係によって示したものである。ポ
ンプ吐出圧PP がしきい値以下の範囲内で変動してい
るときは、EPC電流によるEPC弁の励磁は行われな
い。ポンプ吐出圧PP がしきい値を超えて増大すると
、EPC電流がポンプ吐出圧PP の大きさに応じて増
大し、EPC弁が励磁されるようになっている。
【0017】図4は請求項3の実施例を示す。走行レバ
ー21L,21Rの操作によって駆動されるPPC弁2
2L,22Rから方向切換弁3L,3Rの端部に至るパ
イロット回路23L,23Rの油圧を検出する圧力セン
サ24L,24Rが、前記パイロット回路23L,23
Rごとにそれぞれ設置されている。前記圧力センサ24
L,24Rの出力配線25L,25Rはそれぞれコント
ローラ15に接続され、コントローラ15の出力配線2
0がEPC弁17のソレノイドに接続されている。
【0018】オペレータが右走行レバー21R を中立
方向に戻すと、PPC弁22R の油圧はレバー戻し量
に比例して低下するが、圧力センサ24R はこの油圧
変動を検出し、圧力センサ24L の油圧検出結果とと
もにコントローラ15に信号を入力する。コントローラ
15は、PPC弁22L,22Rの圧力差に応じてEP
C弁17のソレノイドに指令電流を出力し、EPC弁1
7が励磁される。これにより、油圧ポンプ18から吐出
される圧油は、前記EPC弁17とパイロット回路19
とを通ってLS弁5のPLS′作用側に圧力Pi とし
て作用し、LS弁5のセット差圧 PP−PLS′をP
P−PLS′+Pi  まで上げる。
【0019】図5はEPC弁を駆動するコントローラの
制御ソフトを、コントローラ指令電流(EPC電流)と
、左右走行レバーのPPC弁の圧力差との関係によって
示したものである。左右走行レバーの操作ストロークに
よってそれぞれ変動する左右のPPC弁の圧力差がしき
い値以下の範囲内で変動しているときは、EPC電流に
よるEPC弁の励磁は行われない。PPC弁の圧力差が
しきい値を超えて増大したとき、EPC電流がPPC弁
の圧力差の大小に応じて増大し、EPC弁が励磁される
ようになっている。
【0020】本実施例は、車両緩旋回時の車速低下防止
対策であるが、本発明は走行装置に限定して利用される
ものではなく、たとえば油圧式掘削機のブーム、アーム
、バケット等、各作業機の駆動速度低下防止対策として
も有効に利用することができる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ポ
ンプ吐出量を制御するLS弁のセット差圧PP−PLS
 を可変にする手段を設け、車両が緩旋回する際に、外
側駆動輪に加わる走行抵抗の増大によって生じるポンプ
吐出圧PP の変動、または走行モータの駆動を制御す
る方向切換弁パイロット圧の変動を検出して、前記LS
弁のセット差圧の減少を補償することにしたので、ポン
プ吐出量QP は減少せず、緩旋回走行時においても速
度の低下を防止することができる。従って、オペレータ
の意志通りの旋回速度で車両を動かすことができ、操作
性の向上による作業能率向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の請求項2の基本構成を示す概略部分油
圧回路図である。
【図2】EPC弁の動作と、LS弁のセット差圧との関
係を示す図である。
【図3】EPC弁に対するコントローラの指令電流(E
PC電流)と、ポンプ吐出圧との関係を示す図である。
【図4】本発明の請求項3の基本構成を示す概略部分油
圧回路図である。
【図5】EPC弁に対するコントローラ指令電流(EP
C電流)と、PPC弁の圧力差との関係を示す図である
【図6】従来の技術によるロードセンシングシステムを
備えた油圧駆動装置の基本構成を示す概略部分油圧回路
図である。
【符号の説明】
1  可変容量形油圧ポンプ 2L   左走行用油圧モータ 2R   右走行用油圧モータ 3L,3R  方向切換弁 4  レギュレータ 5  LS弁 9L,9R,11L,11R,12, 13,19,23L,23R,24  パイロット回路
14,24L,24R  圧力センサ 15  コントローラ 17  電磁比例制御弁(EPC弁) 18  油圧ポンプ 21L,21R  走行レバー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  可変容量形油圧ポンプと、この可変容
    量形油圧ポンプが吐出する圧油によって駆動される油圧
    アクチュエータと、前記可変容量形油圧ポンプから油圧
    アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する方向
    切換弁と、可変容量形油圧ポンプが吐出する圧油の流量
    を制御する吐出量制御手段とを備え、前記吐出量制御手
    段が、可変容量形油圧ポンプの容量可変手段を駆動する
    レギュレータと、可変容量形油圧ポンプの吐出圧PP 
    と油圧アクチュエータの負荷圧PLSとの差圧に応じて
    前記レギュレータの駆動を制御し、差圧 PP−PLS
    を設定値に保持するLS弁とからなる油圧駆動装置にお
    いて、可変容量形油圧ポンプの吐出圧PP の変動また
    は左右走行レバーの操作ストローク差を検出する手段と
    、この検出手段の検出信号に基づいて、前記LS弁のセ
    ット差圧PP−PLS を可変にする手段とを設けたこ
    とを特徴とするロードセンシングシステムにおける操作
    性向上油圧回路。
  2. 【請求項2】  LS弁のセット差圧PP−PLS を
    可変にする手段は、左右の走行レバーの操作ストローク
    差によって生じる可変容量形油圧ポンプの吐出圧PP 
    の変動を検出してコントローラに検出信号を出力する圧
    力センサと、別に設けた油圧ポンプからLS弁のアクチ
    ュエータ負荷圧伝達側に至るパイロット回路に設けた電
    磁比例制御弁と、この電磁比例制御弁の駆動を制御する
    コントローラとからなるものであることを特徴とする請
    求項1のロードセンシングシステムにおける操作性向上
    油圧回路。
  3. 【請求項3】  LS弁のセット差圧PP−PLS を
    可変にする手段は、左右の走行レバーの操作ストローク
    差によって、走行用油圧モータを制御する方向切換弁の
    駆動回路に生じるパイロット油圧の変動を検出してコン
    トローラに検出信号を出力する圧力センサと、別に設け
    た油圧ポンプからLS弁のアクチュエータ負荷圧伝達側
    に至るパイロット回路に設けた電磁比例制御弁と、この
    電磁比例制御弁の駆動を制御するコントローラとからな
    るものであることを特徴とする請求項1のロードセンシ
    ングシステムにおける操作性向上油圧回路。
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